Ocean Sentry
El cambio climático está provocando cambios significativos en el fitoplancton de los océanos del mundo y un nuevo estudio del Instituto de Tecnología de Massachusetts ha hallado que en el transcurso de las próximas décadas estos cambios afectarán al color del océano, intensificando sus regiones azules y sus regiones verdes. Los satélites deberían detectar estos cambios de tonalidad, proporcionando una alerta temprana para los cambios a gran escala en los ecosistemas marinos.
Los investigadores informan en su estudio que han desarrollado un modelo global que simula el crecimiento e interacción de especies distintas de fitoplancton, o algas, y cómo se verá alterada la mezcla de especies en distintos lugares a medida que la temperatura aumente en todo el mundo. El equipo también simuló la forma en la que el fitoplancton absorbe y refleja la luz y cómo cambia el color de los océanos a medida que el calentamiento global afecta a la composición de las comunidades de fitoplancton.
Los investigadores aplicaron el modelo hasta finales del siglo XXI y hallaron que, para 2100, más del 50 por ciento de los océanos del mundo cambiarán de color debido al cambio climático.
El estudio sugiere que regiones azules, tales como los subtrópicos, serán todavía más azules, reflejando incluso menos fitoplancton, en comparación a hoy en día. Algunas regiones que ya son más verdes actualmente, tales como aquellas cerca de los polos, serán todavía más verdes, ya que las temperaturas más cálidas crean floraciones mayores de fitoplancton más diverso.
“El modelo sugiere que los cambios no serán evidentes al ojo humano y el océano seguirá pareciendo azul en las regiones azules en los trópicos y más verdes cerca del ecuador y los polos,” dice la autora principal, Stephanie Dutkierwicz, científica principal del estudio del Departamento de la Tierra, Ciencias Atmosféricas y Planetarias del Instituto Tecnológico de Massachusetts y del Programa Conjunto sobre Ciencia y Política de Cambio Global. “Ese patrón básico seguirá existiendo, pero será lo suficientemente distinto como para que afecte al resto de la red trófica que el fitoplancton sustenta.”
El color del océano depende de cómo la luz solar interactúa con lo que sea que haya en el agua. Solo las moléculas de agua absorben casi toda la luz solar salvo la parte azul del espectro, que se refleja nuevamente al exterior. Por lo tanto, regiones de mar abierto relativamente estériles parecerán más azules oscuro desde el espacio. Si hay organismos en el océano, entonces éstos pueden absorber y reflejar distintas longitudes de onda de luz en función de sus propiedades individuales.
El fitoplancton, por ejemplo, contiene clorofila, un pigmento que aborbe gran parte de las porciones azules de luz solar para producir carbono para la fotosíntesis y menos en las porciones verdes. Como resultado, se ve reflejada más luz verde del océano, dando a las regiones ricas en algas una tonalidad verdosa.
Desde finales de 1990, los satélites han tomado mediciones constantes del color del océano. Los científicos han usado estas mediciones para saber la cantidad de clorofila, y por extensión, de fitoplancton, en una region determinada del océano. Pero Dutkiewicz dice que la clorofila no necesariamente tiene que reflejar la señal sensible del cambio climático. Cualquier variación en la clorofila podría deberse también al calentamiento global, pero también debido a una “variabilidad natural” – repuntes normales y periódicos en la clorofila debido a fenómenos naturales.
“Un evento de El Niño o La Niña provoca un enorme cambio en la clorofila porque cambia la cantidad de nutrientes que entran en el sistema,” dice. “Dados estos enormes cambios naturales que ocurren cada ciertos años, es difícil saber, examiando solo la clorofila, si las cosas están cambiando debido al cambio climático.”
Los científicos se preguntaron si podrían ver una señal clara del efecto del cambio climático en el fitoplancton examinando las mediciones por satélite de la luz reflejada. El equipo ajustó un modelo por computadora que había usado en el pasado para predecir los cambios del fitoplancton con el aumento de las temperaturas y la acidificación del océano. Este modelo recibe información sobre el fitoplancton – lo qué consume y cómo crece- y la incorpora a un modelo físico que simula las corrientes y mezclas marinas.
Esta vez los investigadores añadieron un nuevo elemento al modelo que no se había incluido en otras técnicas de modelo por computadora: la capacidad de estimar las longitudes de onda de luz específicas que son absorbidas y reflejadas por el océano, dependiendo de la cantidad y tipo de organismos en una región dada.
Cuando comparó los resultados de su modelo con las mediciones actuales de luz reflejada que los satélites habían tomado en el pasado, el equipo halló que dos coincidían lo suficiente como para que el modelo pudiera usarse para predecir el color del océano a medida que vayan cambiando las condiciones ambientales en el futuro.
“La gracia de este modelo es que podemos usarlo como laboratorio, un lugar donde podemos experimentar, ver cómo cambiará nuestro planeta,” dice.
A medida que los investigadores fueron aumentando las temperaturas globales en el modelo, en hasta 3ºC para 2100 – lo que más predicen los científicos que ocurrirá bajo un escenario de inacción para reducir los gases de efecto invernadero -, las longitudes de onda de la luz en la banda de luz azul/verde respondía más rápido.
Es más, Dutkiewicz observó que esta banda de luz azul/verde mostraba una clara señal, o cambio, debido especifícamente al cambio climático, teniendo lugar mucho antes de lo que los científicos habían hallado anteriormente cuando examinaban la clorofila.
Según su modelo, el cambio climático ya está cambiando la composición del fitoplancton, y por extensión, el color de los océanos. Para finales de siglo, nuestro planeta azul se verá visiblemente alterado.
“Habrá una diferencia notable en el color del 50 por ciento del océano para finales de siglo,” dice. “Y será bastante grave. Tipos distintos de fitoplancton absorben luz de distinta forma, y si el cambio climático cambia una comunidad de fitoplancton por otra, también cambiará los tipos de redes tróficas que pueden sustentar.
